(57)【要約】【課題】発光効率を上げると同時に素子の動作温度を下げて延命を図り、更に白色発光する有機発光素子を提供する。【解決手段】陽極２３と陰極１９の間に設ける複数の発光体２７，３７，９７において、各発光体２７，３７，９７は異なる有色光を発光するものとし、且つ該陰極２３と陽極１９との間にて順に重ねて設けられており、供給電圧が作用すると、各発光体２７，３７，９７の積層効果により多種の有色光を発光し、全体の照度が衰えない状況の下、素子を通過する電流密度を低下させる。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一導電層と第二導電層とを含む有機発光素子において、
第一発光体が上表面に設けられており、該第一発光体の上表面には更に順にその他の発光体が重ねて設けられており、最後には第N番目発光体が設けられる該第一導電層と、
該第N番目の発光体の上表面に設けられ、且つ該第一導電層との間には供給電圧が印加される該第二導電層と、
を含むことを特徴とする有機発光素子。
【請求項２】
該発光体は発光層であることを特徴とする請求項１記載の有機発光素子。
【請求項３】
該発光体には、ホール注入層，又はホール伝送層，又は電子伝送層，又は電子注入層，又はこれらの組み合わせ、が含まれることを特徴とする請求項２記載の有機発光素子。
【請求項４】
各該発光体は皆有色発光することを特徴とする請求項１記載の有機発光素子。
【請求項５】
各該発光体の発光する有色光は、皆等しい色であることを特徴とする請求項４記載の有機発光素子。
【請求項６】
各該発光体の発光する光の色は、赤色、又は青色、又は緑色、又はこれらの組み合わせによるもの、の内の一つであることを特徴とする請求項４記載の有機発光素子。
【請求項７】
該有機発光素子には該第一導電層下表面に設けられている透光基板を含むことを特徴とする請求項１記載の有機発光素子。
【請求項８】
該有機発光装置には各発光体内には混合物が混合されていることを特徴とする請求項１記載の有機発光素子。
【請求項９】
該混合物とは、蛍光物質、又は燐光物質、又はこれらの組み合わせによるもの、の内の一つであることを特徴とする請求項８記載の有機発光素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は有機発光素子に係り、特に発光効率を増加させると同時に、素子の温度を効果的に下げ、寿命を延命させる効果を具有する有機発光素子に関わる。
【背景技術】
【０００２】
有機発光素子（Organic Light Emitting Device、通称OLED）は1987年コダック社のC.W.Tang氏及びS.A.Vanslyke氏により、真空真空蒸着でAiq3及びHTM2を異質の構造とすることでOLEDを実現した。自ら発光性を具えること、また高い応答速度を具えており、薄くて軽い、更には電気の消耗が少なく視角が広い、照度が高い、フルカラー化、製造プロセスが簡単であることなど、多くの優れた特性を具有することから、モニタ産業に大きな革命をもたらした。
上述を更に詳細に説明すると、図１に示すように、公知における有機発光素子１０は、主に透光基板１１上に真空蒸着により透明導電性を具有する陽極（ITO）１３が形成され、且つ該陽極１３上には更に順を追ってホール（holes）伝送層（HTL）１５，発光層（EML即ちemitting layer）１７，及び金属陰極１９が設けられており、その他には該発光層１７内には蛍光物質Dが混合されている。該陽極１３及び陰極１９の間に電圧１８によるバイアス電圧を受ける時、該ホールは陽極１３からホール伝送層１５を経て該発光層１７にまで伝送され、電池も相対して陰極１９から該発光層１７にまで伝送される。該発光層１７内の電子及びホールは更に結合作用（Recombination）により、励起子（エキシトン；Exciton）を生じ、該励起子がエネルギーを放出し、且つノーマルの状態に戻るとき、該発光層１７内は発光する、あるいは混合されている蛍光物質Dを励起して励起状態として、特定の範囲内の波長で発光する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上述のような公知におけるOLED有機発光素子には光源を投射する効果を具有することから非常に便利であるが、しかし全体の発光効率（Yield；cd/A）のアップや、素子の操作温度を効果的に下げること、白色の発光、素子の寿命延命における問題など、解決すべき問題が未だある。
そこで上述の欠点に鑑み、発光効率を上げると同時に素子の操作温度を下げて寿命の延長を図り、更に白色の光源を提供するべく、本発明の有機発光素子を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
第一導電層と第二導電層を設けるが、先ず第一導電層においては複数の発光体を含み、その内の第一発光体を第一導電層の上表面に設け、該第一発光体の上表面には更に順にその他の発光体を重ねて設け、第二導電層においては最後の一層である第N番目の発光体の上表面に設け、且つ該第一導電層との間には供給電圧を連接させる。
【発明の効果】
【０００５】
本発明によると、発光効率を上げつつ操作温度が低められたことにより素子の寿命の延命効果が得られ、同時に白色の光源を提供することにも成功した。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
図２に示すように、本発明の第一実施例では、有機発光素子（Organic Light Emitting Device、略称OLED）は、透光基板２１上に真空蒸着あるいはスパッタリングによって陽極（ITO）などである第一導電層２３を形成する。該陽極２３の上表面には第一有色光源を発生させる第一発光体（1st emitter）２７が形成されており、該第一発光体２７の上表面には更に第二有色光源を発生させる第二発光体３７が形成されており、上述同様にして重ねる方式により、最後の一つである第N有色光源を発生させる第N発光体９７に及ぶまで、複数の発光体が形成される。また該第N発光体９７の上表面には更に第二導電層（Al，Mg，Liなどの金属）が施されており、且つ該第一導電層２３と第二導電層２９との間には電圧２８が負荷されている。
【０００７】
複数の発光体２７，３７，９７においては、上述のように重ねる方式で順に陽極２３と陰極２９との間に形成されているため、発生する各有色の光源も同様に積層効果が生じ、該供給電圧２８が作用すると、各発光体２７，３７，９７が受ける電圧Vは基本的には等しく、よって該発光体２７，３７，９７に発生する光源が同一の色の光であるとき、全体が投射する光源の照度は相対して増加する。逆に各該発光体２７，３７，９７に生ずる光源が、それぞれ赤色や青色や緑色などの内の一つであるときは、これらが混合することにより白色の光源が得られることになる。
【０００８】
更に図３に示すように、本発明と公知の構造とを一組の実験モデルとした際における発光照度において、発光効率の比較を行った場合、公知の単層発光体による有機発光素子（図中の曲線P）においては、電圧を5Vとした状況下では得られる発光照度は4150cd/cm2となり、発光効率は8.11cd/Aとなる。これを換算して得られた電流密度は51.2mA/ cm2となる。異なる電圧を提供することで、異なる発光照度と、これに相対する発光効率が得られ、実験結果は以下の表に示す。
【表１】
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逆に本発明において、二層の発光体（２７，３７）を具有する有機発光素子構造（図中の曲線I）においては、同様に必要な発光照度は4150 cd/cm2となり、即ち必要な電圧は10.5V、発光効率が17.13 cd/Aとなり、換算すると得られる電流密度が24.2 mA/ cm2となる。同様に異なる電圧を提供すると、異なる発光照度とこれに相対する発光効率が得られる。この実験結果を以下の表に記す。
【表２】
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上述の表１及び表２の二つの表、及び図３からもわかるように、等しい発光照度の状況下では、本発明の二層の発光体を具有する有機発光素子（P）の発光効率は明らかに公知の単層による有機発光素子（I）のそれよりも高くなっており、即ち有機発光素子の商品化において有利であることが言える。また本発明で使用する電圧の数値はやや高いが、本発明では直列方式で陰極と陽極との間に重ねて設置していることから、素子の電流密度が逆に相対して効果的に下げられており、生ずる熱の問題が解決されて素子の寿命を延長させることに繋がる。
【０００９】
図４に示すように、本発明における第二実施例では、一つの発光層により一つの発光体となっている点が上述の第一実施例と異なる。発光素子４０の発光体２７には、発光層（EMT）２７３以外に、更にホール伝送層（HTL）２７１及び電子伝送層（ETL）２７５が設けられており、同様にして該陽極２３と陰極２９との間に順に複数の発光体２７，３７，９７が設けられている。また各発光体２７（３７，９７）はホール伝送層（HTL）２７１（３７１，９７１），発光層（EMT）２７３（３７３，９７３）及び電子伝送層（ETL）２７５（３７５，９７５）が組み立てられて成るものであり、よって上述と同様に優れた発光効率と寿命の延命効果が得られるものである。
【００１０】
最後に、図５に示すように、本発明における第三実施例においては、発光素子５０の各発光体２７（３７，９７）は皆ホール注入層（HTL）２７７（３７７，９７７），ホール伝送層（HTL）２７１（３７１，９７１），電子伝送層（ETL）２７５（３７５，９７５），電子注入層（EIL）２７９（３７９，９７９）が組み合わされて成るものであり、上述同様に順に該陽極２３と陰極２９との間に重ねて設けられており、重ねることによる積層効果により、等しい照度の下では電流密度と温度が下げられ、相対して優れた発光効率と寿命延命の効果が得られる。
また上述の実施例において、各発光体２７，３７，９７中には混合物Dを含せたものとしてもよく、該混合物Dは蛍光物質や燐光物質などとすることで、更に発光効果に優れたものとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】公知における有機発光素子の構造断面図である。
【図２】本発明の有機発光素子における第一実施例断面図である。
【図３】本発明における有機発光素子と公知構造を実験モデルにて実験した結果を示す表である。
【図４】本発明の有機発光素子における第二実施例断面図である。
【図５】本発明の有機発光素子における第三実施例断面図である。
【符号の説明】
【００１２】
１０  発光素子
１１  透光基板
１３  陽極
１５  ホール伝送層
１７  発光層
１８  電圧供給
１９  陰極
２０  発光素子
２１  透光基板
２３  陽極
２７  第一発光体
２７１  ホール伝送層
２７３  発光層
２７５  ホール伝送層
２７７  ホール注入層
２７９  電子注入層
２８  電圧供給
２９  陰極
３７  第二発光体
３７１  ホール伝送層
３７３  ホール伝送層
３７５  発光層
３７７  ホール注入層
３７９  電子注入層
４０  発光素子
５０  発光素子
９７  第N発光体
９７１  ホール伝送層
９７３  発光層
９７５  ホール注入層
９７７  ホール注入層
９７９  電子注入層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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